Si consiglia la visione dell’attività del gruppo Bebras “Red, Green, Blue” reperibile qui: Bebras dell’informatica — Quesiti d’esempio

Materiale

Fantacolor Modular 4 di Quercetti

Età

A partire da 8 anni

Numero di Giocatori

Attività per tutta la classe

Competenze acquisite

Obiettivi di apprendimento al termine della classe terza della scuola primaria

Ambito dati e informazione
O-P3-D-1. Scegliere ed utilizzare oggetti per rappresentare informazioni familiari semplici (es. colori, parole, …)

Ambito dati e informazione
O-P3-D-2. Definire l’interpretazione degli oggetti utilizzati per rappresentare l’informazione (legenda)

Obiettivi di apprendimento al termine della classe quinta della scuola primaria

Ambito dati e informazione
O-P5-D-2. Utilizzare simboli per rappresentare semplici informazioni strutturate (es. immagini “bitmap”, …)

Attività sulla rappresentazione binaria delle immagini a colori e introduzione alla risoluzione

Distribuisci una tavoletta ad ogni bambino oppure dividi in gruppi e distribuiscine una ad ogni gruppo. Chiedi ai bambini di realizzare dei disegni inizialmente con i chiodini da 20mm, non usare i colori bianco, nero e rosa.

Immaginiamo di essere un computer e di disegnare delle immagini posizionando i pixel sulla griglia, i pixel saranno chiodini colorati.
Successivamente, a turno, ogni bambino (o gruppo) guardando il lavoro altrui deve indovinare le immagini rappresentate dagli altri. Senza farsi sentire deve comunicarlo al proprietario, se indovina, il proprietario del disegno acquisisce un punto. Vince il bambino che ha ottenuto più punti.

Cosa significa? C’è qualcuno che ha ottenuto 0 punti? Perché gli altri bambini hanno ottenuto meno punti? La loro immagine è risultata meno chiara e quindi difficilmente indovinabile dagli altri. Perché?

Chiedi adesso ai bambini di disegnare una figura con pixel neri di 10mm riempiendo lo sfondo con i chiodini bianchi e scrivere il codice dell’immagine, poi ripetere il procedimento per la figura con pixel da 20mm. Fai confrontare i due codici e fai riflettere i bambini sul perché uno è più lungo dell’altro.

Se aumentando la risoluzione aumenta il numero di pixel, aumenta anche la complessità della rappresentazione dell’immagine sul computer in quanto il codice è più lungo da scrivere.

Abbiamo imparato fino ad ora a scrivere codici per le immagini in bianco e nero ma non abbiamo utilizzato i chiodini a colori, perché?

Fai mettere da parte ai bambini il codice dell’immagine da 20mm appena creata in bianco e nero, fagli sostituire i chiodini neri con quelli colorati, sempre da 20 mm, in modo da codificare la stessa immagine a colori (lasciando sempre i chiodini bianchi come sfondo).

Come codifichiamo l’immagine?
0 → bianco
1 → nero
? → rosso

Ricordiamoci che nella codifica binaria si possono utilizzare solo le cifre 0 e 1, come possiamo risolvere? Qualcuno ha idee su come identificare il colore rosso? Un’idea possibile:
00 → bianco
11 → nero
10 → rosso

Ma ci sono altri colori…

Ci siamo bloccati, non ci sono più combinazioni possibili, qualcuno ha un’idea su come procedere?

Se con 1 bit posso rappresentare 2 colori e, se con 2 bit posso rappresentare 4 colori, con 3 bit quanti colori posso rappresentare? Proviamo!

Quindi le potenze del 2 indicano quante informazioni, in questo caso le informazioni sono i colori, si possono rappresentare avendo a disposizione 2 bit.

Dopo aver codificato l’immagine a colori, confrontate i due codici, quello appena ottenuto e quello precedente, cosa notate? Tanti più bit vengono usati per definire i colori, tanto più si potrà essere precisi ma tanto più sarà grande il codice.

Nella realtà, per le immagini a colori si utilizza la codifica RGB: il computer usa combinazioni di Rosso, Verde e Blu per formare gli altri colori, sommandoli tutti e tre si ottiene il bianco mentre il nero è dato dall’assenza di colore.

Siccome con 8 bit posso rappresentare al massimo 2^8 = 256 combinazioni, il numero totale di colori distinti con questo sistema sarà 256x256x256= 16.777.216, cioè più di 16 milioni di colori.